Аппаратно-программное обеспечение персонального компьютера
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ательные компьютерные программы. Список наиболее популярных образовательных компьютерных программ представлен в приложении Б (таблица - 12).
2.2.3 Установка дополнительных куллеров охлаждения
Так как большинство обучающих программ являются очень ресурсоёмкими, а соревнования длятся порядка нескольких часов, возникает проблема связанная с температурным режимом работы компьютера. В связи с этим на данный компьютер необходимо установить два куллера для корпуса:
Название модели: Arctic Cooling Arctic Cooling Arctic Fan F12 PRO TC
Габариты: 120x120x38,5мм
Скорость вращения: 400-1300об/мин
Уровень шума: 23.5 дБ
3. Расчёты
3.1 Расчёт потребляемой мощности компонентами ПК
Стабильность работы любой компьютерной системы в немалой степени зависит от правильного выбора и обоснованного расчета необходимой мощности потребления. Мощность необходимого блока питания рассчитывается из суммарного энергопотребления всех компонентов системы. Коэффициент полезного действия блока питания характеризуется отношением выделяемой в ходе преобразования энергии к потребляемой мощности. КПД характеризует эффективность преобразования. При выборе блока питания необходимо оставлять определенный запас мощности. Это связано не только с возможностью будущей модернизации и с установкой дополнительного оборудования. Производитель завышает указываемую мощность на 30-50 Вт от реальной мощности. Для расчета потребляемой мощности компонентами компьютера необходимо воспользоваться таблицей потребления тока.
Результаты температурного расчета блока приведены в таблице 9.
Таблица 9 - Расчёт потребляемой мощности
По цепи (В) Потребляемый ток (А) Мощность (Вт) 3,35121) Материнская плата Gigabyte GA-945PL-S32,31,70,420,92) Процессор Intel Core 2 Duo E63001053) (ОЗУ) Hynix HYMP564U64CP8-S504020040204) Накопитель на жёстких дисках Barracuda00,82285) Оптический привод OPTIARC DVD-ROM DDU1678A01,31,524,56) Видеоадаптер NVIDIA GeForce 8600GT32,5358,47) Клавиатура Стандартная (101/102 клавиши) 00,2501,258) Мышь PS/2-совместимая00,2501,259) Вентилятор центрального процессора000,33,6 Общая мощность Р?282,9
Р? = (1)
Р1 =2,3•3,3+1,7•5+0,4•12 = 20,9
Р2 = 105
Р3 =4•2•5= 40
Р4 =0,8•5+2•12= 28
Р5 =1,3•5+1,5•12= 24,5
Р6 =3•3,3+2,5•5+3•12= 58,4
Р7 =0,25•5= 1,25
Р8 =0,25•5=1,25
Р9 = 0,3•12=3,6
Р? =20,9+115+40+28+24,5+58,4+4+1,25+3,6+0,2= 291,25
Потребляемая мощность процессора была установлена при помощи программы Power Supply Calculator.
Исходя из полученных данных, должно выполняться следующее условие:
Ррас = Р? +50 (2)
Рн > Ррас (3)
Ррас =282,9+50=332,9
(Вт) > 332,9 (Вт)
Из расчётов следует, что система потребляет 282,9 при максимальной нагрузке.
Учитывая, что производители блоков питания выдают потребляемую мощность за выходную, завышая тем самым реальную мощность на 30-50 Вт, а также исходя из того, что будет выполняться последующая модернизация системы, можно сделать вывод, что мощности исходного блока питания (350 Вт) будет вполне достаточно для стабильной работы данного компьютера.
3.2 Расчёт теплового режима
Соблюдение теплового режима элементов ПК - это залог его правильной работы в течение эксплуатации, поэтому разработчики уделяют большое внимание системам охлаждения. Существует множество методик расчёта теплового режима по разным элементам, однако в нашем случае, тепловой режим будет рассчитан по методике расчёта герметичного блока с внутренним перемешиванием по элементу, в данном случае процессору.
Исходные данные необходимые для расчёта:
L1 =0,4 (м)
L2 =0,38 (м)
L3 =0,2 (м)
Kz=0,7
Tокр =20 (C)
GB=0,0512 м3/сe=0,072 (м2)p. max=90 (C)
Ре=105 (Вт)
Р=282,9 (Вт)
Расчёт теплового режима блока:
Поверхность корпуса блока:
Sk=2 (L1L2+ (L1+L2) L3) =2• (0,4•0,38+ (0,4+0,38) •0,2) =0,616 м2 (1)
Условная поверхность нагретой зоны:
Sz=2 (L1L2+ (L1+L2) L3Kz) = 2• (0,4•0,38+ (0,4+0,38) 0,2•0,7=0,5224 м2 (2)
Удельная мощность корпуса блока:
QK=P/SK =282,9/0,616=459,25 Вт/м2 (3)
Удельная мощность нагретой зоны:
QZ=P/SZ =282,9/0,5224=541,53 Вт/м2 (4)
Коэффициент Kqk, зависящий от удельной мощности блока:
KQk=0,1472 • QK - 0,2962•10-3 • QK2 + 0,3127•10-6 - QK3 =0,1472•459,25 - 0,2962• 10-3,; 459,252+0,3127•10-6 • 459,253 =35,13 (5)
Коэффициент Kqz, зависящий от удельной мощности нагретой зоны:
KQz=0,1390 • Qz - 0,1223•10-3 • Qz2 + 0,0698 - 10-6 • Qz3 =0,1390•541,53 -
,1223•10-3• 541,53 2 +0,0698•10-6 •541,53 3 =50 (6)
Коэффициент КH1 зависящий от давления среды вне корпуса блока Н1:
КH1=0,82 + 1/ (0,925 + 4,6 • 10-5 • Н1) =1,00099 (7)
Объем воздуха в блоке:
Vв= L1•L2•L3• (1 - Kz) =0,38•0,33•0,18• (1-0,7) =0,00912 м3 (8)
Средняя скорость перемешивания воздуха в блоке:
W=0,6*GB/VB=0,6*0,0512/0,00912=3,36 м3/с (9)
где GB - производительность вентилятора в блоке (м /с):
GB = GB /60 = 1,025*3/60 = 0,0512 м3/с
Производительность вентилятора в блоке составляет 1,025, для расчета принимаем 3 вентилятора одинаковой производительности. Коэффициент Kw, зависящий от средней скорости перемешивания в блоке:
Kw=0,08+l/ (l,04+0,27W) =0,08+1/ (1,04+0,27•3,36) =0,6 (10)
Перегрев корпуса блока:
Ttk=KQk •KH1 =35,13•1,00099=35,1647С (11)
Перегрев нагретой зоны:
Ttz=KQk• (KH1-1) +KQzKw=35,1647• (1,00099-1) +50•0,6=30,0347С (12)
Средний перегрев воздуха в блоке:
Ttв=0,75•Ttz =0,75•30,0347 =22,526С (13)
Удельная мощность элемента:
Qe= Pe/Se=105/0,072=1458,3333кBт (14)
где Ре - мощность, рассеиваемая элементом; Se - площадь поверхности элемента (вместе с радиатором, если он есть), омываемая воздухом.
Перегрев поверх